Chlor ist eine der beliebtesten und am häufigsten verwendeten chemischen Substanzen. Durch seine Eigenschaften ist diese Substanz ungewöhnlich vielseitig, obwohl es ein sehr gefährlicher Stoff ist. Die meisten von uns kommen jeden Tag damit in Berührung, oft ohne sich dessen bewusst zu sein. Was ist seine Geschichte, wo kann man es finden und wie wird es hergestellt? Sie werden im ersten Teil des Artikels über Chlor darüber lesen.
Die Geschichte der Entdeckung von Chlor
Chlor in seiner reinen Form wurde 1774 von dem deutsch-schwedischen Chemiker Carl Wilhelm Scheele entdeckt. Es wurde durch die Reaktion von Mangan(IV)-oxid mit Salzsäure gewonnen. Carl Scheele war zunächst der Meinung, er habe eine sauerstoffhaltige Verbindung entdeckt. Der Name „Chlor“ wurde dieser Substanz erst 1810 von Humphri Davy gegeben, der erklärte, Carl habe ein Element entdeckt. Flüssiges Chlor wurde erst 1823 von dem englischen Chemiker Michael Faraday erfolgreich erzeugt. Der polnische Name Chlor stammt von Filip Walter, der sich auf die chemische Nomenklatur spezialisiert hat. Seitdem ist Chlor zu einem festen Bestandteil in vielen Bereichen des menschlichen Lebens geworden und findet zahlreiche Anwendungen.
Vorkommen und Produktion von Chlor
Chlor ist das 11. am häufigsten vorkommende Element in der Erdkruste. Verbindungen dieses Elementes sind vor allem mit seinem Vorkommen in der Natur verbunden, wo es nur in Form des Chlorid-Ions Cl- in einer Menge von 0,19% (nach Gewicht) vorkommt. Sie sind vor allem in den Ozeanen zu finden. Chlorid-Ionen machen etwa 1,9% der Masse aller Weltmeere aus. Sie kommen auch im salzigen Wasser von Seen und in unterirdischen Salzlagerstätten vor. Zu den chloridhaltigen Mineralien gehören Sylvinit (Kaliumchlorid), Halit (Steinsalz) und Carnalit (hydratisiertes Doppelchlorid aus Kalium und Magnesium). Mehr als 2.000 verschiedene Verbindungen auf Chlorbasis kommen auch natürlich in lebenden Organismen vor. Es ist auch im menschlichen Körper zu finden. Chlorverbindungen befinden sich z. B. in der Haut, im Blut, in den Zähnen oder in Tränen. Das in den weißen Blutkörperchen enthaltene Chlor unterstützt die Bekämpfung von Infektionen. Chloridionen sind auch in der Salzsäure enthalten, die ein Verdauungsenzym im Magen ist.
Schauen wir uns dieses Element doch einmal genauer an. Freies Chlor kommt klassischerweise als zweiatomiges Molekül Cl2 vor. In Verbindungen kommt es jedoch auf Oxidationsstufen von -I bis VII vor. Es ist ein chemisch aktives Element, das sich unter Einwirkung von gestreutem Sonnenlicht mit Wasserstoff zu Chlorwasserstoff verbindet. Unter geeigneten Bedingungen verbindet es sich auch mit anderen Elementen zu verschiedenen Arten von Chloriden. Wir können Chlor auch unter Laborbedingungen erzeugen, zum Beispiel durch Oxidation von Salzsäure mit einem starken Oxidationsmittel (z. B. Kaliumpermanganat).
Im industriellen Maßstab wird Chlor hauptsächlich durch Elektrolyse einer wässrigen Lösung von Natriumchlorid oder Salzlösung hergestellt. Als Ergebnis der durchgeführten Reaktionen erhalten wir Chlormoleküle (Cl2) in Form von Gas, aber auch Wasserstoff und eine ätzende Substanz (meistens ist es Natriumhydroxid). Durch eine entsprechend entwickelte Produktionstechnologie ist es möglich, diese Produkte zu trennen und aufgrund ihrer hohen Reaktivität voneinander fernzuhalten. In Europa am gebräuchlichsten ist die Membranelektrolyse, die auch in der PCC-Gruppe zur Chlorherstellung eingesetzt wird. Es werden auch andere Methoden wie die Quecksilberelektrolyse eingesetzt. Im letzten Produktionsschritt wird das Chlor verflüssigt und in unterschiedlich große Druckpackungen gefüllt.
Die PCC-Gruppe ist einer der bekanntesten Hersteller von Chlor auf dem Chemiemarkt. In ihrem Angebot hat es sowohl Chlor selbst als auch eine Reihe von Chlorderivaten.
Was sollten wir noch über Chlor wissen?
Kurz zusammengefasst haben wir im ersten Teil des Artikels etwas über die Geschichte der Entdeckung des Chlors erfahren. Wir lernten, in welcher Form es in der Natur vorkommt und wie der Prozess der Herstellung im industriellen Maßstab aussieht. Aber was sind seine Eigenschaften und warum ist es zu einer der beliebtesten Chemikalien geworden? Darüber werden Sie im nächsten Teil lesen.